课题3 金属资源的利用和保护(第一课时)
〖初中化学〗金属资源的利用和保护1课时课件 2024-2025学年九年级化学下册(人教版2024)
交流讨论 E x c h a n g e a n d d i s c u s s 怎样从铁矿石中得到生铁呢?
我国古代炼铁图
宝钢炼铁高炉
探究新知 N e w P r e s e n t a t i o n
二、铁的冶炼
1.主要原理：
高温
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
还C原O剂
Fe2O3
失去氧元素
重点难点 Key points and difficulties
重点
工业炼铁的反应原理及原 料、设备。
标题文本
难点
会根据化学方程式对含有 杂质的反应物或生成物进 行有关的计算。
课堂导入 L e a d - i n
无处不在的金属材料
课堂导入 L e a d - i n
地壳 地
球 上
海洋
的
金
金 Au
2×56× 1000t×80％
x=
=583.3 t
160×96%
答：理论上可以炼出含铁96％的生铁583.3吨。
知识总结 K n o w l e d g e s u m m a r y
金属资源的 利用和保护
金属矿物
赤铁矿、磁铁矿、铝土矿、赤铜矿、 金红石、软锰矿等
铁的冶炼
原理：Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
主要成分
Al2O3
探究新知 N e w P r e s e n t a t i o n 4.钛的矿物
一、金属矿物 金红石
主要成分
TiO2
探究新知 N e w P r e s e n t a t i o n 5.锰的矿物
一、金属矿物 软锰矿
主要成分
课题3 第1课时金属资源保护和利用
黄铜矿（主要成分是CuFeS2）
闪锌矿
锡矿石
资源概况
赤铜矿 Cu2O
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
铁的冶炼
二、铁的冶炼
（e +3CO2
应用了CO的还原性
气囊 Fe2O3 CO
澄清石灰水
磁铁 停 通 CO
现象：红棕色固体逐渐变成黑色，澄清 → 石灰水变浑浊
三、有杂质问题的计算
例题：用1000 t含氧化铁80％的赤铁矿石，理论上可以 炼出纯铁多少 t ? 如果炼出含铁为96%的生铁多少t？
解：设理论上可以炼出的纯铁质量为x 3CO + Fe2O3
高温
2 Fe X
+3CO2
160 2×56 纯铁： 1000× 80％ × 112/160 = 560t
1000t×80％
3
金属资源的利用和保护（第一课时）
一、金属元素在自然界里的存在形式
金属活动性顺序表：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
活泼金属
不活泼金属
金属活动性由强逐渐减弱
一、金属元素在自然界里的存在形式
1、单质： 少数化学性质较不活泼的金属， 如金、银、铜等
上海宝山钢铁公司炼铁高炉
工业炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
将矿石中的二氧化硅转化成炉渣
知识拓展
生铁含碳量：
——钢的冶炼
生铁和钢是两种含碳量不同的铁合金。
2％——4.3％
钢的含碳量： 0.03％——2％
炼钢的设备： 炼钢炉
炼钢的原料： 生铁和空气
点燃
炼钢的原理： C
+ O2==== C O2
课题3 金属资源的利用和保护第1课时 铁的冶炼
课题3 金属资源的利用和保护 第1课时 铁的冶炼
九年级化学·人教版
导入新课
金属活动性顺序表：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
导入新课
学习目标 1.知道常见的金属矿物； 2.理解铁的冶炼方法和原理，会计算含杂质物质的有关化学方程 式的计算。
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。 •
讲授新课
铝土矿: Al2O3
黄铜矿：CuFeS2 辉铜矿：Cu2S
讲授新课
元素 铝 铁 钙 钠 钾
金属元素在地壳中的含量
质量分数/% 7.73 4.75 3.45 2.74 2.47
◆ 涉及杂质问题的计算
2Fe+3CO2
在实际生产时，所用的原料或产物一般都含有杂质，在计算用料和产量
时，应注意杂质问题。
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/272021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月27日星期五2021/8/272021/8/272021/8/27 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/272021/8/27August 27, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/272021/8/272021/8/272021/8/27
第八单元课题3金属资源的利用和保护第1课时九年级化学人教版下册
用酒精灯点燃尾气的作用是 防止CO污染空气
2CO + O2 点燃 2CO2
现象： 红色粉末变成黑色，
澄清石灰水变浑浊。
Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
CO2 + Ca(OH)2
CaCO3 ↓+ H2O
实验注意事项：
1.先通CO还是先点燃酒精灯？为什么？ 2.先熄灭酒精灯还是先停止通CO？为什么？
工业上 铁的冶炼
1.原料： 铁矿石、 焦炭、 石灰石、空气
2.原理：
在高温下，利用__焦__炭___与___氧__气__反应生成的 一__氧__化__碳__把铁从铁矿石中还原出来 化学方程式： Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
3.主要设备： 高炉
工业上 • 炼铁时各物质的作用： • 焦炭: （1）燃烧放热,提高炉温； （2）提供还原剂。
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为
1000t×80%=800t 设：800t氧化铁理论上可炼出铁的质量为x
高温
Fe2O3 + 3CO
2Fe + 3CO2
160
112
800t
x
160 112 800t x
x＝560t
折合为含铁96％的生铁的质量为
560t÷96％＝583t
答：理论上可炼出含铁96％的生铁583t。
辉铜矿石（主要成分Cu2S）
自然界中的金属资源
自然界中的金属资源
实验探究
提出问题：如何从铁矿石中得到铁单质？（以赤铁矿 石（主要成分Fe2O3））
做出猜想：能够还原Fe2O3的物质有：H2、C 或 CO 原理推断： Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
第八单元 课题3 金属资源的利用和保护(第一课时)
第八单元
金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护 （第一课时）
一、金属资源的概况
1.地球上的金属资源 （广泛存在于地壳和海洋中） 多数以化合物形式存在（如各种矿石中） 少数以单质形式出现（如：Au、Ag等）
自 式然 存界 在以 的单 金质 形
自 然 存界 在以 的单 银质 形 式
x=3 000 t 答：可炼出生铁3 000 t。
课堂小结
常见的金属矿石及其主要成分
铝土矿
硬水铝石
辰
砂
菱锰矿
课堂练习
工业炼铁是把铁矿石和焦炭等原料一起加入高 炉，在高温下通入空气进行一系列反应把铁还 原出来。 （1）赤铁矿（主要成分为Fe2O3）在高炉里反 应生成单质铁的化学方程式是_____________。 （2）计算：①5 000 t含氧化铁84％的赤铁矿 中，氧化铁的质量是_______t； ②上述赤铁矿理论上可炼得含铁98％的生铁 _________t。
（3）实验结束时应先停止加热，继续通入一 氧化碳至冷却至室温，防止高温的铁被氧化。
（4）由于一氧化碳有毒，不能直接排放到空 气中，因此必须有尾气处理装置，装置中右 侧的酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧 化碳气体，防止污染空气。
下图是课堂中模拟炼 铁的实验装置。
⑴实验过程中，先要进行的是 _______（填Ⅰ或Ⅱ）。 Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳。 ⑵A中反应的化学方程式是 __________，观察到的现象是 _________________。 B中反应的化学方程式是 ___________，B中观察到的现 象是_____________。 ⑶该装置的不足之处是 _____________________
高炉炼铁图
《金属资源的利用和保护》第一课时教案
课题3 金属资源的利用和保护（第一课时）[教学目标]一、知识与技能1．知道常见的金属如铁、铝、铜等矿物；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2．会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
二、过程与方法1、通过对常见金属矿物的照片以及资料“金属资源在地壳中的含量”引入，介绍地球上及我国金属资源情况。
2、通过实验，让学生了解炼铁的原理，使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。
3、通过对某些含有杂质的物质的计算，使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起，培养学生灵活运用知识的能力。
三、情感态度与价值观1、通过对我国古代炼铁的介绍，让学生了解我国的悠久历史，激发学生的爱国热情。
2、把化学原理、计算和生产实际紧密结合，使学生活动成为有机整体，提高学生学习的积极性。
[教学重难点]重点：铁的冶炼难点：化学方程式中有关杂质问题的计算。
[教学准备]。
教师准备：收集相关材料、资料、准备演示实验8-3、课件制作实验用品：具支试管20×15（3支）、铁架台（2）、酒精灯（2个）、防风罩一个、磁铁、浓硫酸、甲酸、澄清的石灰水等。
学生准备：课前分小组查找金属资源的有关资料：金属矿石图片、我国金属资源的分布、金属元素在地壳中的含量、金属元素在海水中的含量。
[教学过程] 一、铁的冶炼分析实验现象，完成反应方程式。
介绍炼铁的原理[板书设计]课题3 金属资源的利用和保护（第一课时）一．铁的冶炼1．原料：铁矿石、焦炭、石灰石 2．设备：高炉 3．原理：3CO+Fe 2O 3高温2Fe+3CO 2现象：红色变黑色，石灰水变浑浊。
二．涉及到杂质问题的计算 例题：解一：1000t 赤铁矿石中含氧化铁的质量为： 1000t×80%=800t 设：800t 氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x 3CO+Fe 2O 3高温2Fe+3CO 2160 2×56 800t x 562160⨯=xt800 x=160800562t⨯⨯=560t折合为含铁96%的生铁的质量为：560t÷96%=583t答：1000t 含氧化铁80%的赤铁矿，理论上可炼出含铁96%的生铁583t 。
课题3 金属资源的利用和保护第一课时教学设计
课题3 金属资源的利用和保护第1课时 铁的冶炼教学目标：1.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
3.运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。
4.通过铁的冶炼原理和根据化学方程式有关杂质计算的学习，懂得化学原理、计算和生产实际是紧密结合的一个有机整体，增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。
教学重点：铁的冶炼。
教学难点：有关化学方程式计算中的杂质问题计算。
教学准备：多媒体课件、矿石样品图片、炼铁高炉图片教学过程一、新课导入【图片展示导入】展示自然界中的单质金、单质银、铁矿石、铝矿石等,提出问题:根据上节课金属活动性顺序回答:铁、铝等金属为什么在自然界中不能以单质形式存在,而是以化合物形式存在于各种矿物之中的。
学生观察图片，思考讨论回答:金 银 赤铁矿 黄铁矿菱铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿因为在金属活动顺序表中活泼的金属性质活泼,经地壳变化不可能存在单质,多以化合物形式存在于矿石中,而金、银等金属性质稳定,不易与其他物质反应,所以在自然界中可以存在单质。
二、合作探究(一)铁的冶炼1.铁的存在形式【交流展示】展示部分常见矿石的实物图片如:赤铁矿(主要成分Fe2O3)、黄铁矿(主要成分FeS2)、菱铁矿(主要成分FeCO3)、铝土矿(主要成分Al2O3)、黄铜矿(主要成分CuFeS2)、辉铜矿(主要成分Cu2S)等矿石样品图片。
【小结】地球上金属资源很丰富,我国矿物储量种类齐全。
在所有的金属中,含量最丰富的是铝,而提取量最大的是铁。
你们知道我国是从什么时候开始生产和使用铁器的吗?【指导阅读】阅读教材,解读插图——我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史新中国成立后钢铁工业的发展——上海宝山钢铁公司炼铁高炉;为纪念1996年中国钢产量突破l亿吨而发行的邮票。
2.人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢?学生自读教材，了解工业炼铁的原理过程。
课题3 金属资源的利用和保护教案1课时
课题3 金属资源的利用和保护清河乡第三初级中学李成钦教学目标1．知识与技能(1)知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
(2)会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
(3)了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
(4)知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
2．过程与方法(1)通过观察、实验、阅读资料、联系实际等方法获取信息。
(2)运用比较、分析、联想、分类等方法对所获取的信息进行加工。
(3)能主动与他人进行交流与讨论，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
3．情感态度与价值观(1)增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲。
(2)关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。
(3)逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
(4)树立为社会的进步而学习化学的志向。
教学重点1．铁的冶炼。
2．有关化学方程式计算中的杂质问题计算。
3．铁锈蚀的条件及其防护。
4. 合理利用金属资源的意识。
教学难点1．对铁锈蚀条件及其防护措施的初步探究。
2．有关化学方程式计算中的杂质问题计算。
教学方法联系实际→进行思考→实验探究→分析讨论→得出结论→联系实际→发挥想象→提高兴趣。
第一课时：金属资源概况及铁的冶炼和有关杂质问题的计算。
教学过程[引言]由前面的学习我们知道，金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。
由于地球上的金属资源是有限的，故我们需对其进行合理的利用和有效的保护。
[板书]课题3 金属资源的利用和保护一、金属资源概况[讲解]地球上的金属资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。
以化合物形式存在的金属在自然界中以矿物形式存在。
含有矿物的岩石称为矿石。
工业上就是从矿石中来提炼金属的。
[请学生观看课本图8—16、8—17、8—18等有关金属资源的图片。
课题3 金属资源的利用和保护上课课件
自行车的构件如支架、链条、钢圈等， 分别采取了什么防锈措施？
刷油漆
涂油
镀铬
思考：根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分 析铜生锈的条件又是什么？
在潮湿的空气中铜与氧气、水、二氧化碳等 作用生成了铜绿。 推理依据是按铜绿的化学 式可知：铜绿含C、H、O、Cu四种元素， 若无空气中的O2、H2O、CO2 等对铜发生作 用则铜绿中不可能含O、C、H等元素。用白 醋浸泡可除去铜锈
古代 解放前 现在
钢铁的年产量 为6000万吨， 其产量已经上 升到世界第4 位
钢铁的年产量最 春秋战国时 多为92万吨， 期（炼铜、 1949年，其产 炼铁等） 量排在世界第 26位。
五、化学方程式计算中有关不纯物质的计算
纯度 = 100%
纯物质的质量 = 总质量 × 纯度 = 总质量 × （1 — 杂质%）
第一课时 金属资源的利用
一.地球上的金属资源 二.常见的金属矿石
三.金属元素在地壳中的含量 ★四.铁的冶炼 五.不纯物的有关计算
地壳 海洋
地球上的 金属资源
多数金属都以化 合物形式存在 少数很不活泼的 很 金属如Au、Ag等 有单质形式存在 有
•矿石:能用来提炼金属的矿物。 我国是世界上已知
主要成分 Fe2O3
在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等 物质相互作用，发生一系列复杂的化学变 化，使铁转化为铁的化合物的过程。 因此，铁与空气接触，又有水分时，最易 生锈！
铁锈成分复杂，主要是Fe2O3·XH2O它 是一种疏松多孔的物质
铁锈这种多孔性的物质，能让水分和空 气穿过它的空隙，不断向里层渗透，继续跟 铁反应，直至铁被完全锈蚀。
）
3、金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。 (1)人类每年从自然界提取大量的金属，其中 提取量最大的是铁。用赤铁矿(主要成分为 Fe2O3) 和 一 氧 化 碳 炼 铁 的 化 学 方 程 式 为 。 (2)北京奥运会用到多种材料。下列应用中使 用金属材料的有 (填序号)。 ①使用金、银和铜等制作奖牌； ②使用纯羊毛和聚酯纤维制作“福娃”； ③使用新型钢材建造“鸟巢” ④使用聚氟乙烯制造“水立方”外层膜。
课题3 金属资源的利用和保护 (第一课时)
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
尾气处理 ①用燃着的酒精灯将尾气点燃或②用气球收集尾气
实验注意事项
• 实验顺序：通气----加热---停止加热---继续通气 （一氧化碳“早出晚归 ”酒精灯“迟到早退”） • 先通入CO的目的： • 先撤酒精灯的原因：
2.工业炼铁：
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
高温
2CO CO2
点燃Байду номын сангаас
2.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。
①
②
试管 。 （1）写出图中标有序号的仪器名称① 铁架台 ，② (2)实验过程中，先要进行的是______________ 。（填Ⅰ或Ⅱ） Ⅱ 高温 Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是 Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 。 B中反应的化学方程式是 Ca(OH) +CO ===CaCO ↓+H O 2 2 3 2 ， 澄清的石灰水变浑浊 。 B中观察到的现象是_______________ (4)该装置的不足之处是
冶炼金属的常用方法
1.活泼金属(如K Ca Na Mg AI) 电解法:
通电
2Al2O3 = 4Al+3O2 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO 2HgO = 2Hg+O2
加热 高温
2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu) 热还原法:
3.较稳定金属(如Hg Ag) 直接加热法:
4.稳定金属(如Pt Au) : 直接以单质形式存在
探究活动 孔雀石加热分解 氢气还原氧化铜
孔雀石
铜的冶炼
主要成分是碱式碳酸 铜
石灰水
实验与事实
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课题3 金属资源的利用和保护（第1课时）
【基础过关】
1.下列矿石的名称与其主要成分的化学式不一致的是( )
A.黄铁矿(FeS2)
B.赤铁矿(FeO)
C.辉铜矿(Cu2S)
D.铝土矿(Al2O3)
2.炼铁的主要原料是( )
A.铁矿石、焦炭、石灰石
B.铁矿石、焦炭、生石灰
C.铁矿石、一氧化碳、二氧化碳
D.铁矿石、一氧化碳、石灰石
3.下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是( )
①高炉中焦炭的作用是产生一氧化碳;②高炉中焦炭的作用是供热;③高炉中把铁矿石冶炼
成铁的主要反应原理是:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑;④高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②④
4.如图是课堂中模拟炼铁的实验装置图:
(1)写出图中标有序号的仪器名称。
①,②。
(2)实验过程中,先要进行的是(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
Ⅰ.加热Ⅱ.通入一氧化碳
(3)A中反应的化学方程式是。
B中反应的化学方程式是。
(4)该装置的不足之处是。
5、如图所示是高炉炼铁时高炉内的化学变化过程：
认真阅读有关信息，回答下列问题：
⑴将铁从铁矿石中还原出来的物质是（填化学式）；
⑵取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，
可观察到的现象是，发生反应的化学方程式为_________，
当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质
是（填化学式），请设计一个简单实验证明你的判断，
简要写出主要操作和现象____________________。
【能力提升】
6.实验室里,用如图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。
关于该实验,下列说法错误的是( )
A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成
B.实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁
C.反应后,玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了,证明一定有铁生成
D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置
7.如图是某课外学习小组设计的气体制作与性质验证的组合实验,其中装置C的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。
请看图回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式。
(2)装置B中浓硫酸的作用是。
(3)装置D中玻璃管内的实验现象为。
8.工业上以大理石和赤铁矿为主要原料制取B和G,其转化关系如下图所示,已知D、G为单质。
回答下列问题:
(1)写出工业制取的两种物质的化学式:
B: ,G: ;
(2)写出反应③的化学方程式: 。
9.用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
变式训练：
（1）用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁矿，可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？（2）要炼出2000吨含杂质3%的生铁，需要含四氧化三铁90%的磁铁矿石的质量是多少？。